Однозамещенные фосфаты - Простой суперфосфат
12-09-2011, 18:06
При действии серной кислотой надлежащей концентрации (57 % и больше) на тонкоизмельченное фосфатное сырье получают смесь монофосфата кальция и безводного сульфата кальция, фтористый водород улетучивается и улавливается.
На 1 т сырья расходуют около 1 т кислоты и получают до 2 т готовой продукции. Вследствие этого содержание фосфора в удобрении оказывается примерно вдвое ниже, чем в исходном материале. В этом главная причина непригодности низкопроцентных фосфоритов для переработки в суперфосфат. Из апатитового концентрата производят суперфосфат с содержанием не менее 19 % цитратно-растворимой Р2О5. В высшем сорте ее содержится даже 19,5 %. Продукция, получаемая в итоге переработки каратауского фосфорита, содержит лишь 14 % усвояемой Р2О5.
Наряду с основной реакцией между трехкальциевым фосфатом и серной кислотой происходят и другие. Так, в местах, где из-за несовершенства перемешивания образуется некоторый избыток серной кислоты, трехкальциевый фосфат разлагается полностью с образованием фосфорной кислоты, сульфата кальция и фтористого водорода.
Свободная фосфорная кислота присутствует вследствие указанной реакции в значительном количестве: 5 % — в высшем и первом сортах и до 5,5 % — в каратауском продукте. Фосфорная кислота обусловливает повышенную кислотность суперфосфата и его гигроскопичность (по стандарту содержание влаги в удобрении не должно превышать 12—15 %). Для устранения кислотности суперфосфат нейтрализуют, добавляя аммиак, известь или фосфорит.
Естественно, что в тех местах реагирующей массы, где из-за неполного перемешивания получается недостаток серной кислоты, образуется двузамещенный фосфат кальция (преципитат), который доступен растениям, потому что он растворим в слабых кислотах.
Таким образом, в состав суперфосфата входят следующие усвояемые растениями соединения: монофосфат кальция, дифосфат кальция и свободная фосфорная кислота. Монофосфат и фосфорная кислота в сумме дают от 75 до 90 % Р2О5. Следовательно, дифосфат занимает не более 25—10 % Р2О5 усвояемых фосфатов. Небольшая часть трехкальциевого фосфата остается неразложившейся, а некоторое количество фосфорной кислоты связывается железом и алюминием (1 % оксида железа связывает 2 % Р2О5, а 1 % оксида алюминия — 1 % Р2О5). Свободная фосфорная кислота в суперфосфате мешает образованию гипса, поэтому сульфат кальция остается безводным или присоединяет лишь одну молекулу воды на две молекулы СаSO4. Он составляет до 40 % массы удобрения.
На 1 т сырья расходуют около 1 т кислоты и получают до 2 т готовой продукции. Вследствие этого содержание фосфора в удобрении оказывается примерно вдвое ниже, чем в исходном материале. В этом главная причина непригодности низкопроцентных фосфоритов для переработки в суперфосфат. Из апатитового концентрата производят суперфосфат с содержанием не менее 19 % цитратно-растворимой Р2О5. В высшем сорте ее содержится даже 19,5 %. Продукция, получаемая в итоге переработки каратауского фосфорита, содержит лишь 14 % усвояемой Р2О5.
Наряду с основной реакцией между трехкальциевым фосфатом и серной кислотой происходят и другие. Так, в местах, где из-за несовершенства перемешивания образуется некоторый избыток серной кислоты, трехкальциевый фосфат разлагается полностью с образованием фосфорной кислоты, сульфата кальция и фтористого водорода.
Свободная фосфорная кислота присутствует вследствие указанной реакции в значительном количестве: 5 % — в высшем и первом сортах и до 5,5 % — в каратауском продукте. Фосфорная кислота обусловливает повышенную кислотность суперфосфата и его гигроскопичность (по стандарту содержание влаги в удобрении не должно превышать 12—15 %). Для устранения кислотности суперфосфат нейтрализуют, добавляя аммиак, известь или фосфорит.
Естественно, что в тех местах реагирующей массы, где из-за неполного перемешивания получается недостаток серной кислоты, образуется двузамещенный фосфат кальция (преципитат), который доступен растениям, потому что он растворим в слабых кислотах.
Таким образом, в состав суперфосфата входят следующие усвояемые растениями соединения: монофосфат кальция, дифосфат кальция и свободная фосфорная кислота. Монофосфат и фосфорная кислота в сумме дают от 75 до 90 % Р2О5. Следовательно, дифосфат занимает не более 25—10 % Р2О5 усвояемых фосфатов. Небольшая часть трехкальциевого фосфата остается неразложившейся, а некоторое количество фосфорной кислоты связывается железом и алюминием (1 % оксида железа связывает 2 % Р2О5, а 1 % оксида алюминия — 1 % Р2О5). Свободная фосфорная кислота в суперфосфате мешает образованию гипса, поэтому сульфат кальция остается безводным или присоединяет лишь одну молекулу воды на две молекулы СаSO4. Он составляет до 40 % массы удобрения.